干姜中挥发油的提取工艺研究
摘 要干姜（Rhizoma Zingiberis）是生姜的干品。生姜系多年生草本，冬季茎叶枯萎时挖取，除去茎叶、须根以及泥沙，洗净晒干或者微火烘干，即成干姜，又名白姜或均姜。其主要分布于中国中部、东南部、西南部广为栽培，且干姜具有温中逐寒、回阳通脉。治心腹冷痛，吐泻，肢冷脉微，寒次喘咳，风寒湿痹，阳虚吐、下血等功效。本论文以干姜中的主要成分挥发油的提取为研究对象，对其提取工艺进行了优化和改进。目的对干姜中挥发油的提取工艺进行研究，试图得到最佳的提取工艺路线和方法。方法采用水蒸气蒸馏法提取干姜中的挥发油，以挥发油的得率为指标，在单因素考察法的基础上，利用响应面法优化干姜挥发油的提取工艺。结果干姜挥发油的最佳提取工艺条件为提取时间为6h、料液比为8倍、浸泡时间为60min。在这些条件下，挥发油得率达到24mL/mg。
目 录
摘 要 III
Abstract V
1 前言 1
1.1 干姜的简介 1
1.1.1 简述 1
1.1.2 化学成分 1
1.1.3 药理研究 1
1.2 挥发油简介 2
1.2.1 简述 2
1.2.2 提取方法 3
1.2.3 在医学方面上的应用 3
1.3 研究的目的与意义 4
2 实验方法与材料 5
2.1 仪器与试剂 5
2.1.1 试剂及药材 5
2.1.2 仪器与设备 5
2.2 实验方法 6
2.2.1 提取时间对挥发油收率的影响 6
2.2.2 料液比对挥发油收率的影响 6
2.2.3 药材粒径对挥发油的收率影响 6
2.2.4 浸泡时间对挥发油收率的影响 6
2.2.5 响应面试验设计 6
2.2.6 建立模型方程 7
3 实验结果与分析 9
3.1 单因素考察结果分析 9
3.1.1 提取时间对挥发油收率的影响 9
3.1.2 料液比对挥发油收率的影响 9
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.1.3 药材粒经对挥发油收率的影响 10
3.1.4 浸泡时间对挥发油收率的影响 10
3.2 响应面分析试验 11
3.2.1 响应面试验结果 11
3.2.2 显著性检验 11
3.2.3 响应面分析 12
3.2.4 提取优化 13
4 结论 15
参考文献 17
致 谢 19
1 前言
1.1 干姜的简介
1.1.1 简述
干姜是一种温热的热药。干姜的主要作用是主要用于腹痛、腹泻、杨虚、寒痰、咳喘等。外伤性化脓性感染、遗尿症、风寒感冒、普通感冒；另外，诸多的现代研究表明了干姜具有明显的抗炎、解热作用；还能强烈抑制血小板凝集、抗血栓、抗脑缺血；改善局部血液循环、祛寒除湿、驱风之痛、温经通络、防治晕车、晕船等病以及抗衰老等多种作用[1]。
1.1.2 化学成分
近年以来，有研究者已对干姜进行了研究，主要集中在其化学成分。
挥发油类 干姜的化学成分中包含多种挥发性的成分，其挥发性成分主要包括姜烯、姜醇、姜烯酚、姜辣素、姜烯酮、姜酚等多种挥发油。
此外 β?谷甾醇、棕榈酸、环丁二酸酐、胡萝卜苷等成分均为干姜化学成分的一些非挥发性的物质[2]。
1.1.3 药理研究
近年以来，有研究者已对干姜的药理作用进行了研究，收获了不少的成果。
干姜的抗癌作用 干姜中的6Zingiber对人体髓系白血病有显著的抑制作用 是被Chrubasika等人的实验结果中发现的[3]。蒲华清等人，通过比较正常人和低氧低糖模式下6Zingiber模型对人肝癌细胞HepG2细胞杀伤和化疗敏感性的影响，从而得到的对比试验结果显示细胞生长受到了明显的抑制作用并且抑制率随着浓度的增加而增加 [4]。
干姜的抗炎及解热作用 王梦等人的实验成果中发现干姜醇提取物具有一定抗炎的作用[5]；余悦等人的实验结果表明干姜油对内毒素、干酵母、热模型这三种发热模型的大鼠有有解热的作用[6]。
干姜对心血管系统的作用 沈云辉等人，表明干姜醋酸乙酯提取物对乌头碱、哇巴因和氯仿3种心律失常模型的作用机制不同,因此干姜具有抗心律失常作用[7]；周静等人，表明通过气管夹闭壅闭法制作大鼠心脏骤停－心肺复苏后造成的心衰模型，得到干姜水煎液对急性心肌缺血大鼠AngⅡ，TNFα，MDA，NO都具有一定的调节控制作用，因此干姜可以改善心功能；缓解急性心肌缺血缺氧状态；发挥“回阳通脉”等功效[8]。
干姜对消化系统的作用 蒋苏贞等人，通过小鼠小肠喷雾剂试验表明干姜醇提物具有明显的抑制伤寒、副伤寒甲乙三联菌苗对家兔发热反应的影响[9]。
干姜对改善局部血液循环的作用 廖晖等人通过对干姜治疗手足皲裂的实验研究中,发现干姜能促进局部血液循环,保护伤口,促进愈合效果[10]；许青媛等人在实验中将剂量控制在1毫升每千克和2毫升每千克的情况下，发现干姜水提物组能够延缓血栓的形成；将剂量控制在0.075毫升每千克和0.15毫升每千克情况下，干姜精油组同样也能够延缓血栓的形成，因此干姜提取物明显抑制血小板聚集,具有剂量依赖性[11]。
干姜的抗菌作用 干姜醇提物对抑制伤寒、副伤寒甲乙三联菌苗引起的发热反应有明显的作用，干醇提物对菌株的最低抑菌浓度在13.5毫升到43.2毫升范围之间[12]。
干姜的抗肿瘤作用 经研究表明，6?姜酚和6?非洲豆蔻醇对人体脊髓细胞性白血病(HL?60)的生存能力和DNA合成具有抑制作用。其促进细胞凋亡与细胞毒性以及抑制肿瘤增殖机制相关。并且在淋巴细胞增殖试验中，通过促细胞分裂剂刀豆球蛋白α作用诱导的增殖作用，说明干姜提取物具有显著的抑制作用[13]。
1.2 挥发油简介
1.2.1 简述
挥发油又名精油,它是一类具有挥发性质、可随水蒸气的蒸发而蒸馏且与水互不相容的油状液体。挥发油主要存在于植物体内,在水中几乎不容,但它几乎溶解在无水乙醇中。它易溶于醚、石油醚、二硫化碳、氯仿、油脂等有机溶剂,但在较低浓度的乙醇中可部分溶解。大多数的挥发油为淡黄色或无色的透明液体状,只有极少数的为其他颜色;有些挥发油在冷却的时候可以析出结晶,沉淀物被称为“大脑”。在常温下涂覆油时,挥发油在挥发后不会留下任何持久性油斑。挥发油容易变质。对空气的质量、日光的强度、及温度的高低特别敏感,而致使其颜色加深,密度增大,失去原有的香味,形成类似树脂的物质,再也不能蒸发掉水汽。因此,挥发油应贮存在棕色瓶中,且低温保存[14]。
目 录
摘 要 III
Abstract V
1 前言 1
1.1 干姜的简介 1
1.1.1 简述 1
1.1.2 化学成分 1
1.1.3 药理研究 1
1.2 挥发油简介 2
1.2.1 简述 2
1.2.2 提取方法 3
1.2.3 在医学方面上的应用 3
1.3 研究的目的与意义 4
2 实验方法与材料 5
2.1 仪器与试剂 5
2.1.1 试剂及药材 5
2.1.2 仪器与设备 5
2.2 实验方法 6
2.2.1 提取时间对挥发油收率的影响 6
2.2.2 料液比对挥发油收率的影响 6
2.2.3 药材粒径对挥发油的收率影响 6
2.2.4 浸泡时间对挥发油收率的影响 6
2.2.5 响应面试验设计 6
2.2.6 建立模型方程 7
3 实验结果与分析 9
3.1 单因素考察结果分析 9
3.1.1 提取时间对挥发油收率的影响 9
3.1.2 料液比对挥发油收率的影响 9
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.1.3 药材粒经对挥发油收率的影响 10
3.1.4 浸泡时间对挥发油收率的影响 10
3.2 响应面分析试验 11
3.2.1 响应面试验结果 11
3.2.2 显著性检验 11
3.2.3 响应面分析 12
3.2.4 提取优化 13
4 结论 15
参考文献 17
致 谢 19
1 前言
1.1 干姜的简介
1.1.1 简述
干姜是一种温热的热药。干姜的主要作用是主要用于腹痛、腹泻、杨虚、寒痰、咳喘等。外伤性化脓性感染、遗尿症、风寒感冒、普通感冒；另外，诸多的现代研究表明了干姜具有明显的抗炎、解热作用；还能强烈抑制血小板凝集、抗血栓、抗脑缺血；改善局部血液循环、祛寒除湿、驱风之痛、温经通络、防治晕车、晕船等病以及抗衰老等多种作用[1]。
1.1.2 化学成分
近年以来，有研究者已对干姜进行了研究，主要集中在其化学成分。
挥发油类 干姜的化学成分中包含多种挥发性的成分，其挥发性成分主要包括姜烯、姜醇、姜烯酚、姜辣素、姜烯酮、姜酚等多种挥发油。
此外 β?谷甾醇、棕榈酸、环丁二酸酐、胡萝卜苷等成分均为干姜化学成分的一些非挥发性的物质[2]。
1.1.3 药理研究
近年以来，有研究者已对干姜的药理作用进行了研究，收获了不少的成果。
干姜的抗癌作用 干姜中的6Zingiber对人体髓系白血病有显著的抑制作用 是被Chrubasika等人的实验结果中发现的[3]。蒲华清等人，通过比较正常人和低氧低糖模式下6Zingiber模型对人肝癌细胞HepG2细胞杀伤和化疗敏感性的影响，从而得到的对比试验结果显示细胞生长受到了明显的抑制作用并且抑制率随着浓度的增加而增加 [4]。
干姜的抗炎及解热作用 王梦等人的实验成果中发现干姜醇提取物具有一定抗炎的作用[5]；余悦等人的实验结果表明干姜油对内毒素、干酵母、热模型这三种发热模型的大鼠有有解热的作用[6]。
干姜对心血管系统的作用 沈云辉等人，表明干姜醋酸乙酯提取物对乌头碱、哇巴因和氯仿3种心律失常模型的作用机制不同,因此干姜具有抗心律失常作用[7]；周静等人，表明通过气管夹闭壅闭法制作大鼠心脏骤停－心肺复苏后造成的心衰模型，得到干姜水煎液对急性心肌缺血大鼠AngⅡ，TNFα，MDA，NO都具有一定的调节控制作用，因此干姜可以改善心功能；缓解急性心肌缺血缺氧状态；发挥“回阳通脉”等功效[8]。
干姜对消化系统的作用 蒋苏贞等人，通过小鼠小肠喷雾剂试验表明干姜醇提物具有明显的抑制伤寒、副伤寒甲乙三联菌苗对家兔发热反应的影响[9]。
干姜对改善局部血液循环的作用 廖晖等人通过对干姜治疗手足皲裂的实验研究中,发现干姜能促进局部血液循环,保护伤口,促进愈合效果[10]；许青媛等人在实验中将剂量控制在1毫升每千克和2毫升每千克的情况下，发现干姜水提物组能够延缓血栓的形成；将剂量控制在0.075毫升每千克和0.15毫升每千克情况下，干姜精油组同样也能够延缓血栓的形成，因此干姜提取物明显抑制血小板聚集,具有剂量依赖性[11]。
干姜的抗菌作用 干姜醇提物对抑制伤寒、副伤寒甲乙三联菌苗引起的发热反应有明显的作用，干醇提物对菌株的最低抑菌浓度在13.5毫升到43.2毫升范围之间[12]。
干姜的抗肿瘤作用 经研究表明，6?姜酚和6?非洲豆蔻醇对人体脊髓细胞性白血病(HL?60)的生存能力和DNA合成具有抑制作用。其促进细胞凋亡与细胞毒性以及抑制肿瘤增殖机制相关。并且在淋巴细胞增殖试验中，通过促细胞分裂剂刀豆球蛋白α作用诱导的增殖作用，说明干姜提取物具有显著的抑制作用[13]。
1.2 挥发油简介
1.2.1 简述
挥发油又名精油,它是一类具有挥发性质、可随水蒸气的蒸发而蒸馏且与水互不相容的油状液体。挥发油主要存在于植物体内,在水中几乎不容,但它几乎溶解在无水乙醇中。它易溶于醚、石油醚、二硫化碳、氯仿、油脂等有机溶剂,但在较低浓度的乙醇中可部分溶解。大多数的挥发油为淡黄色或无色的透明液体状,只有极少数的为其他颜色;有些挥发油在冷却的时候可以析出结晶,沉淀物被称为“大脑”。在常温下涂覆油时,挥发油在挥发后不会留下任何持久性油斑。挥发油容易变质。对空气的质量、日光的强度、及温度的高低特别敏感,而致使其颜色加深,密度增大,失去原有的香味,形成类似树脂的物质,再也不能蒸发掉水汽。因此,挥发油应贮存在棕色瓶中,且低温保存[14]。
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